㈠ 哪有詳細的高中物理電學實驗部分的材料
高中物理電學實驗復習
主要內容:
1、用描跡法畫出電場中平面上的等勢線
2、描繪小電珠的伏安特性曲線
3、測定金屬的電阻率
4、把電流表改裝為電壓表
5、用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻
6、用多用電表探索黑箱內的電學元件
7、練習使用示波器
8、感測器的簡單應用
1、用描跡法畫出電場中平面上的等勢線
[實驗目的]
利用電場中電勢差及等勢面的知識,練慣用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線。
[實驗原理]
用導電紙上形成的穩恆電流場來模擬靜電場,當兩探針與導電紙上電勢相等的兩點接觸時,與探針相連的靈敏電流計中通過的電流為零,指針不偏轉,當兩探針與導電紙上電勢不相等的兩點接觸時,與探針相連的靈敏電流計中通過的電流就不為零,從而可以利用靈敏電流計找出導電紙上的等勢點,並依據等勢點描繪出等勢線。
[實驗器材]
學生電源或電池組(電壓約為6V),靈敏電流計,開關,導電紙,復寫紙,白紙,圓柱形金屬電極兩個,探針兩支,導線若干,木板一塊,圖釘,刻度尺等。
[實驗步驟]
1.在平整的木板上,由下而上依次鋪放白紙、復寫紙、導電紙各一張,導電紙有導電物質的一面要向上,用圖釘把白紙、復寫紙和導電紙一起固定在木板上。
2.在導電紙上平放兩個跟它接觸良好的圓柱形電極,兩個電極之間的距離約為10cm,將兩個電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負極相接,作為「正電荷」和「負電荷」,再把兩根探針分別接到靈敏電流計的「+」、「-」接線柱上(如圖所示)。
3.在導電紙上畫出兩個電極的連線,在連線上取間距大致相等的五個點作基準點,並用探針把它們的位置復印在白紙上。
4.接通電源,將一探針跟某一基準點接觸,然後在這一基準點的一側距此基準點約1cm處再選一點,在此點將另一探針跟導電紙接觸,這時一般會看到靈敏電流計的指針發生偏轉,左右移動探針位置,可以找到一點使電流計的指針不發生偏轉,用探針把這一點位置復印在白紙上。
5.按步驟(4)的方法,在這個基準點的兩側逐步由近及遠地各探測出五個等勢點,相鄰兩個等勢點之間的距離約為1cm。
6.用同樣的方法,探測出另外四個基準點的等勢點。
7.斷開電源,取出白紙,根據五個基準點的等勢點,畫出五條平滑的曲線,這就是五條等勢線。
[注意事項]
1.電極與導電紙接觸要良好,且與導電紙的相對位置不能改變。
2.尋找等勢點時,應從基準點附近由近及遠地逐漸推移,不可冒然進行大跨度的移動,以免電勢差過大,發生電流計過載現象。
3.導電紙上所塗導電物質相當薄,故在尋找等勢點時,不能用探針在導電紙上反復劃動,而應採用點接觸法。
4.探測等勢點不要太靠近導電紙的邊緣,因為實驗是用電流場模擬靜電場,導電紙邊緣的電流方向與邊界平行,並不與等量異種電荷電場的電場線相似。
2、描繪小電珠的伏安特性曲線
[實驗目的]
通過實驗來描繪小燈泡的伏安特性曲線,並分析曲線的變化規律.
[實驗原理]
金屬物質的電阻率隨溫度升高而增大,從而使得一段金屬導體的電阻隨溫度發生相應變化.對一隻燈泡來說,不正常發光和正常發光時燈絲的電阻值可以相差幾倍到十幾倍,它的伏安特性曲線(I-U圖線)並不是一條直線.即燈絲的電阻是非線性的,本實驗通過描繪伏安特性曲線的方法來研究鎢絲燈泡在某一電壓變化范圍內阻值的變化,從而了解它的導電特性.
實驗電路圖:如圖所示,用採用滑線變阻器的分壓式接法。
[實驗器材]
小燈泡,4V-6V學生電源,滑動變阻器,伏特表,安培表,開關,導線若干.
圖87-1
[實驗步驟]
(l)按上圖連接好電路,把滑動變阻器的滑動臂P調節到靠近A端處.
(2)閉合電鍵S,把滑動臂P調節到某個合適的位置,然後讀出此時伏特表的示數U1和安培表的示數I1,並把它們記錄到下面表格中.
(3)把滑動片P從近A端逐漸往B端調節,重復步驟(2),讀出並記錄下12組左右不同的電壓值和電流值.
(4)斷開電鍵S,拆除電路.
(5)以I為縱軸,U為橫軸畫出直角坐標系,選取適當的標度,在坐標平面內依次描出12組數據所表示的點,然後用平滑曲線連接這些點,此曲線就是小燈泡的伏安特性曲線.
[注意事項]
1.本實驗中,因被測小燈泡燈絲電阻較小,因此實驗電路必須採用電流表外接法.
2.因本實驗要作I-U圖線,要求測出一組包括零在內的電壓、電流值,因此變阻器要採用分壓接法.
3.電鍵閉合前變阻器滑片移到圖中所示的A端.
4.電鍵閉合後,調節變阻器滑片的位置,使燈泡的電壓逐漸增大,可在伏特表讀數每增加一個定值(如0.5V)時,讀取一次電流值,並將數據(要求兩位有效數字)記錄在表中.調節滑片時應注意伏特表的示數不要超過小燈泡的額定電壓.
5.在坐標紙上建立一個直角坐標系,縱軸表示電流,橫軸表示電壓,兩坐標軸選取的標度要合理,使得根據測量數據畫出的圖線盡量占滿坐標紙;要用平滑曲線將各數據點連接起來.
3、測定金屬的電阻率
[實驗目的]
用伏安法間接測定某種金屬導體的電阻率;練習使用螺旋測微器。
[實驗原理]
根據電阻定律公式R= ,只要測量出金屬導線的長度 和它的直徑d,計算出導線的橫截面積S,並用伏安法測出金屬導線的電阻R,即可計算出金屬導線的電阻率。
[實驗器材]
被測金屬導線,直流電源(4V),電流表(0-0.6A),電壓表(0-3V),滑動變阻器(50Ω),電鍵,導線若干,螺旋測微器,米尺等。
[實驗步驟]
1.用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d,計算出導線的橫截面積S。
2.按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。
3.用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度,反復測量3次,求出其平均值 。
4.把滑動變阻器的滑動片調節到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經檢查確認無誤後,閉合電鍵S。改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值,斷開電鍵S,求出導線電阻R的平均值。
5.將測得的R、 、d值,代入電阻率計算公式 中,計算出金屬導線的電阻率。
6.拆去實驗線路,整理好實驗器材。
[注意事項]
1.測量被測金屬導線的有效長度,是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度,亦即電壓表兩接入點間的部分待測導線長度,測量時應將導線拉直。
2.本實驗中被測金屬導線的電阻值較小,因此實驗電路必須採用電流表外接法。
3.實驗連線時,應先從電源的正極出發,依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主幹線路(閉合電路),然後再把電壓表並聯在待測金屬導線的兩端。
4.閉合電鍵S之前,一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。
5.在用伏安法測電阻時,通過待測導線的電流強度I的值不宜過大(電流表用0~0.6A量程),通電時間不宜過長,以免金屬導線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實驗過程中變化。
【目的和要求】
學會用分流法測定電流表的內阻,進一步理解並聯分流的原理;練習把電流表改裝成電壓表,加深對串聯分壓作用的理解;掌握確定改裝電壓表的百分誤差的方法。
【儀器和器材】
電流表(J0409型或J0409-1型),直流電壓表(J0408型或J0408-1型),滑動變阻器(J2354-1型),轉柄電位器(22千歐)。簡式電阻箱(J2262型),干電池2-3個,單刀開關2個(J2352型),導線若干。
【實驗方法】
1.電流表內電阻的測量
(1)按圖4.8-1接好電路。R0為電位器(22千歐),R′為電阻箱(0—9999歐),G為電流表,選用G0擋(Rg=80—125歐,Ig=300微安),電源為2—3節干電池。
將R0的阻值調至最大,斷開S2,試觸S1,如果電路中電流超過電流表的滿偏電流,則應串聯一個定值電阻;如電路中電流未超過電流表的量程,則可以開始實驗。
(2)調節電位器R0的阻值,使電流表指針逐漸指到滿刻度。
(3)將電阻箱R′的阻值調到最小,閉合S2,這時電流表G的示數很小。調節(增大)電阻箱R′的阻值,使電流表的指針正好指到滿刻度的一半。
(4)記下電阻箱R′的阻值,它就是電流表內電阻Rg的阻值。
2.把電流表改裝為電壓表
(1)根據上面實驗結果計算出電流表的滿偏電壓Ug=IgRg,為了將它的量程擴大到U(一般U可取2伏),則它的量程擴大的倍數為n=U/Ug,故應串聯的分壓電阻為R=(n-1)Rg。
(2)將電流表與電阻箱串聯,使電阻箱阻值為R=(n-1)Rg,即組成量程為U的電壓表。
(3)弄清改裝後表盤的讀數。首先明確表盤上每格表示多少伏。電流表的原量程為300微安,最大量程處標的是「30」,表盤上「0—30」之間是15格,改裝成2伏的電壓表後,每一格應表示2/15伏,如果指針指在110微安刻度上,實際電壓是2×(110/300)=0.73伏,如果指針偏轉3格,實際電壓是(2/15)×3=0.40伏。
一般來說可以按公式U′=(I/Ig)U來計算,式中Ig為電流表滿偏電流值,I為表盤電流的刻度值,U為改裝表的最大量程,U′為改裝表對應的刻度。
3.改裝電壓表的校準
(1)按圖 4.8-3接好校準電路。滑動變阻器R1採用分壓接法,開始時它的滑片置於分壓最小的位置。電源用2節干電池。虛線框內為改裝後的電壓表,V為標准電壓表。
(2)閉合開關,調節滑動變阻器的滑片,依次使標准電壓表的讀數為0.5伏、1.0伏、1.5伏、2.0伏,在下表中記下改裝電壓表的相應的讀數。
實驗次數 標准表讀數(伏) 改裝表讀數(伏)
1 0.5
2 1.0
3 1.5
4 2.0
(3)按下式計算改裝電壓表的百分誤差:
式中U0為改裝表的最大量程,U為標准表的相應的讀數值。
3、用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻
[實驗目的]
測定電池的電動勢和內電阻。
[實驗原理]
如圖1所示,改變R的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值,利用閉合電路的歐姆定律求出幾組 、r值,最後分別算出它們的平均值。
此外,還可以用作圖法來處理數據。即在坐標紙上以I為橫坐標,U為縱坐標,用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象(如圖2)所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值,圖線斜率的絕對值即為內電阻r的值。
[實驗器材]
待測電池,電壓表(0-3V),電流表(0-0.6A),滑動變阻器(10Ω),電鍵,導線。
[實驗步驟]
1.電流表用0.6A量程,電壓表用3V量程,按電路圖連接好電路。
2.把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。
3.閉合電鍵,調節變阻器,使電流表有明顯示數,記錄一組數據(I1、U1),用同樣方法測量幾組I、U的值。
4.打開電鍵,整理好器材。
5.處理數據,用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內電阻的值。
[注意事項]
1.為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內阻宜大些,可選用已使用過一段時間的1號干電池。
2.干電池在大電流放電時,電動勢 會明顯下降,內阻r會明顯增大,故長時間放電不宜超過0.3A,短時間放電不宜超過0.5A。因此,實驗中不要將I調得過大,讀電表要快,每次讀完立即斷電。
3.要測出不少於6組I、U數據,且變化范圍要大些,用方程組求解時,要將測出的I、U數據中,第1和第4為一組,第2和第5為一組,第3和第6為一組,分別解出 、r值再平均。
4.在畫U-I圖線時,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側。個別偏離直線太遠的點可捨去不予考慮。這樣,就可使偶然誤差得到部分的抵消,從而提高精確度。
5.干電池內阻較小時路端電壓U的變化也較小,即不會比電動勢小很多,這時,在畫U-I圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據測得的數據從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內阻。
4、練習使用多用電表(萬用表)測電阻
[實驗目的]
練習使用多用電表測電阻。
[實驗原理]
多用電表由表頭、選擇開關和測量線路三部分組成(如圖),表頭是一塊高靈敏度磁電式電流表,其滿偏電流約幾十到幾百 A,轉換開關和測量線路相配合,可測量交流電流和直流電流、交流電壓和直流電壓及電阻等。測量電阻部分即歐姆表是依據閉合電路歐姆定律製成的,原理如圖所示,當紅、黑表筆短接並調節R使指針滿偏時有
Ig= = (1)
當電筆間接入待測電阻Rx時,有
Ix= (2)
聯立(1)、(2)式解得
= (3)
由(3)式知當Rx=R中時,Ix= Ig,指針指在表盤刻度中心,故稱R中為歐姆表的中值電阻,由(2)式或(3)式可知每一個Rx都有一個對應的電流值I,如果在刻度盤上直接標出與I對應的Rx的值,那麼當紅、黑表筆分別接觸待測電阻的兩端,就可以從表盤上直接讀出它的阻值。
由上面的(2)可知,電流和電阻的非線性關系,表盤上電流刻度是均勻的,其對應的電阻刻度是不均勻的,電阻的零刻度在電流滿刻度處。
[實驗器材]
多用電表,標明阻值為幾歐、幾十歐、幾百歐、幾千歐的定值電阻各一個,小螺絲刀。
[實驗步驟]
1.機械調零,用小螺絲刀旋動定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處,並將紅、黑表筆分別接入「+」、「-」插孔。
2.選擋:選擇開關置於歐姆表「×1」擋。
3.短接調零:在表筆短接時調整歐姆擋的調零旋鈕使指針指在右端電阻零刻度處,若「歐姆零點」旋鈕右旋到底也不能調零,應更換表內電池。
4.測量讀數:將表筆搭接在待測電阻兩端,讀出指示的電阻值並與標定值比較,隨即斷開表筆。
5.換一個待測電阻,重復以上2、3、4過程,選擇開關所置位置由被測電阻值與中值電阻值共同決定,可置於「×1」或「×10」或「×100」或「×1k」擋。
6.多用電表用完後,將選擇開關置於「OFF」擋或交變電壓的最高擋,拔出表筆。
[注意事項]
1.多用電表在使用前,應先觀察指針是否指在電流表的零刻度,若有偏差,應進行機械調零。
2.測量時手不要接觸表筆的金屬部分。
3.合理選擇量程,使指針盡可能指在中間刻度附近(可參考指針偏轉在 ~5R中的范圍)。若指針偏角太大,應改換低擋位;若指針偏角太小,應改換高擋位。每次換擋後均要重新短接調零,讀數時應將指針示數乘以擋位倍率。
4.測量完畢後應拔出表筆,選擇開關置OFF擋或交流電壓最高擋,電表長期不用時應取出電池,以防電池漏電。
[實驗目的]
實驗原理
當信號電壓輸入示波器時,示波管的熒光屏上就反映出這個電壓隨時間變化的波形來。示波管主要由電子槍、豎直偏轉電極和水平偏轉電極組成。兩電極都不加偏轉電壓時,由電子槍產生的高速電子做直線運動,打在熒光屏中心,形成一個亮點。這時如果在水平偏轉電極上加上隨時間均勻變化的電壓,則電子因受偏轉電場的作用,打在熒光屏上的亮點便沿水平方向勻速移動。如果再在豎直偏轉電極上,加上一隨時間變化的信號電壓,則亮點在豎直方向上也要發生偏移,偏移的大小與所加信號電壓的大小成正比。這樣,亮點一方面隨著時間的推移在水平方向勻速移動,一方面又正比於信號電壓在豎直方向上產生偏移。於是在熒光屏上便形成一波形曲線,此曲線反映出信號電壓隨時間變化的規律。
實驗器材
J2459型示波器1台;低壓電源1台;變阻器1隻;電鍵1隻;導線若干。
實驗步驟
1.熟悉J2459型示波器板上各旋鈕的作用。如圖7-1為J2459型示波器的面板,熒光屏右邊最上端的是輝度調節旋鈕,標以「 」符號,用來調節光點和圖像的亮度。順時針旋轉旋鈕時,亮度增加。
第二個是聚焦調節「⊙」和輔助聚焦「○」,這兩個旋鈕配合著使用,能使電子射線會聚,在熒光屏上產生一個小的亮斑,得到清晰的圖像。
再下面是電源開關和指示燈,用後蓋板上的電源插座接通電源後,把開關扳向「開」的位置,指示燈亮,經過一兩分鍾的預熱,示波器就可以使用了。
熒光屏下邊第一行左、右兩端的旋鈕是垂直位移「 」和水平位移「 」,分別用來調整圖像在豎直方向和水平方向的位置。它們中間的兩個旋鈕是「Y增益」和「X增益」,分別用來調整圖像在豎直方向和水平方向的幅度,順時針旋轉時,幅度連續增大。
中間一行左邊的大旋鈕是「衰減」,它有1、10、100、1000四擋,最左邊的「1」擋不衰減,其餘各擋分別使輸入的電壓衰減為原來
最右邊的正弦符號 擋不是衰減,而是由示波器內部自行提供豎直方向的交流試驗信號電壓,可用來觀察正弦波形或檢查示波器是否正常工作。
中間一行右邊的大旋鈕是「掃描范圍」,也有四擋,可以改變加在水平方向的掃描電壓的頻率范圍,左邊第一擋是10~100Hz,向右旋轉每升高一擋,掃描頻率都增大10倍,最右邊的是「外X」擋,使用這一擋時,機內沒有加掃描電壓,水平方向的電壓可以從外部輸入。
中間的小旋鈕是「掃描微調」,用來調整水平方向的掃描頻率,順時針轉動時頻率連續增加。
底下一行中間的旋鈕「Y輸入」、「X輸入」和「地」分別是豎直方向、水平方向和公共接地的輸入接線柱。左邊的「DC、AC」是豎直方向輸入信號的直流、交流選擇開關。置於「DC」位置時,所加的信號電壓是直接輸入的;置於「AC」位置時,所加信號電壓是通過一個電容器輸入的,它可以讓交流信號通過而隔斷直流成分。右邊的「同步」也是一個選擇開關。置於「+」位置時,掃描由被測信號正半周起同步,置於「-」位置時,掃描由負半周起同步。這個開關主要在測量較窄的脈沖信號時起作用,對於正弦波、方波等,無論扳到「+」或「-」,都能很好地同步,對測量沒有影響。
2.練習使用示波器
①把輝度旋鈕反時針旋到底,垂直位移和水平位移旋鈕轉到中間位置,衰減旋鈕置於最高擋,掃描旋鈕置於「外X」擋。
②接通電源,打開電源開關。經預熱後,熒光屏上出現亮點。調節輝度旋鈕,使亮度適中。
③調節聚焦和輔助聚焦旋鈕,觀察亮點的大小變化,直至亮點最圓、最小時為止。
④旋轉垂直位移和水平位移旋鈕,觀察亮點的上下移動和左右移動。
⑤把掃描范圍旋鈕旋至最低檔,掃描微調旋鈕反時針旋到底,把X增益旋鈕順時針旋到1/3處,觀察亮點的水平方向的移動情況。
⑥順時針旋轉掃描微調旋鈕,觀察亮點的來回移動(隨著掃描頻率增大而加快,直至成為一條水平亮線)。旋轉X增益旋鈕,觀察亮線長度的變化。
⑦把掃描范圍旋鈕置於「外X」擋,交直流選擇開關扳到「DC」,並使亮點位於熒光屏中心。按圖7-2接好電路,輸入一直流電壓。
⑧移動變阻器的滑動片,改變輸入電壓的大小,觀察亮點的移動。
⑨將電池的正負極接線調換位置,重復步驟⑧。
⑩使Y增益旋鈕順時針旋到底,衰減旋鈕置於「1」擋。使變阻器的滑動片從最右端起向左滑動至某一位置,讀取亮點偏移的格數。此時亮點每偏移1格,表示輸入電壓改變50mV。計算此時輸入電壓的大小。如果衰減旋鈕置於其他擋時,應將所得數值乘以相應的倍數。
(11)實驗完畢後,把輝度旋鈕反時針旋到底,然後關機,切斷電源。
[實驗原理]
[實驗器材]
[實驗步驟]
[注意事項]
(4)測電學量
名稱 備考要點
電流表
電壓表 1. 正確讀數 合理選擇量程,盡可能使指針偏在1/3—2/3的范圍
2. 表頭原理:θ=BSI/K,即θ∝I
3 量程的擴大:電流表——並聯分流電阻Rx=Rg/(n-1)
電壓表——串聯分壓(大)電阻Rx=(n-1)Rg
多用電表 1、 電路和原理圖
當選擇開關分別接到1,2,3,4時,即可測直流電流,直流電壓,交流電壓,電阻
2、 使用與讀數:
(1) 測電流和電壓時,必須使電流以紅筆進,從黑筆流出
(2) 測電阻時,待測電阻要與電源及其它電阻斷開,且不要用手接觸表筆,合理選擇量程,盡可能使指針在中央位置附近,否則應更換量程,每次更換量程時,都要重新調零後才能測量
(3) 三條主要刻線:
最上面是歐姆檔的刻度,零刻度在右側,且刻線不均勻
第二條是電壓和電流刻線,零刻線在左側,且刻線均勻
第三條是交流低壓刻線,零刻線在左側,且刻線均勻
測量直流電阻部分即歐姆檔是根據閉合電路歐姆定律設計的,原理如圖所示。當紅黑表筆短接並調節R使指針滿偏時有:
Ig=E/(r+rg+ R)=E/R中 (1)(R中= r+rg+ R)
當表筆接入待測電阻Rx時,
Ix=E/(R中+Rx) (2)
由(1)(2)兩式解得:
Ix/Ig=R中/(Rx+R中) (3)
由(3)式可知當Rx = R中時,Ix=Ig/ 2 ,指針指在表盤刻度中心,故稱R中為歐姆檔的中值電阻,並可知每一個Rx 都有一個對應的電流值Ix 如果在刻度盤上直接標出與Ix對應Rx的值,就可在表盤上讀出待測電阻的阻值
池的正極跟「一」插孔相連.
例題 (2003年廣東,11)圖為一正在測量中的多用電表盤。
(1) 如果是用直流10V檔測量電壓,則讀數為_________V。
(2) 如果是用 ×1檔測量電阻 , 則讀數為__________歐。
(3) 如果是用直流5mA檔測量電流,則讀數為_________mA.。
答案: 6.5 8.0 3.25
(5) 調節儀器
名稱 備考要點
滑動變阻器 (1) 原理:R=ρL/S,實際接入電路的電阻絲長度L
(2) 兩種接法:限流器電路與分壓器電路,兩種接法的比較
電阻箱 接入電路的初態R取最大值
H.變阻箱的讀數
【例16】如圖所示,a、b、c、d是滑動變阻器的4個接線柱。現把此變阻器串聯接人電路中,並要求沿片P向接線柱C移動時,電路中的電流減小,則接入電路中的接線柱可能是( ).
A.a和b B.a和c C.b和c D.b和d
解C、D.
變阻器串聯接在電路中,改變其阻值電流隨之變化.根據歐姆定律,電路中的電流減小時,變阻器阻值應變大,所以保證P向C移動時,變阻器阻值變大即可.
(6) 其他
名稱 備考要點
測力的彈簧秤 (1) 原理:胡克定律及二力平衡原理
(2) 校正零點,認清量程與最小刻度,正確使用與讀數
示波器 (1) 示波器可以直接觀察電信號隨時間變化的情況
(2) 示波器面板名稱,功能一覽
(3) 示波器的原理和作用
例題:若示波器所顯示的輸入波形如圖(C)所示,要將波形上移,應調節面板上的_______旋鈕;要使此波形橫向展寬,應調節________旋鈕;要使屏上能夠顯示3個完整的波形,應調節_______旋鈕。
分析與解:豎直位移;X增益;掃描范圍和掃描微調
例題 (2003年江蘇,11)圖為示波器面板,屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗且模糊不清的波形。
(1) 若要增大顯示波形的亮度,應調節___________旋鈕。
(2) 若要屏上波形線條變細且邊緣清晰,應調節_____________旋鈕。
(3) 若要將波形曲線調至屏中央,應調節_______與_______旋鈕。
答案: (1)輝度 (2)聚焦 (3)豎直位移或「↓↑」 水平位移或「 」
(二)測量性實驗
這類實驗以某一原理或物理規律(公式)為依據,通過測量相關的物理量,從而實現測定某個(或某些)物理量或物理常數為實驗目的。
序號 名稱 備考重點
1
測量勻變速直線運動的加速度 數據處理方法:公式法和圖象法
2 用單擺測定重力加速度 擺長的確定與測量;累積法測周期的方法;計時起,終點位置的選擇;數據處理方法;公式法與圖象法
3 用油膜法估測分子的大小 實驗原理的理解;區分油酸體積和油酸酒精體積
4 測定金屬的電阻率 器材的選擇:選電源、選滑動變阻器、選電表;選電路
5 測電池電動勢和內電阻 電路連接方式;測量數據的圖象處理方法;作圖時坐標分度的選取
6 測定玻璃的折射率 實驗步驟要合理,注意誤差分析,計算折射率的方法
7 用雙縫干涉測光的波長 會調整實驗裝置;會正確讀數
【例12】在做「研究勻變速直線運動」的實驗時,某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶,並在其上取了A、B、C、D、E、F等6個計數點,(每相鄰兩個計數點間還有4個打點計時器打下的點,本圖中沒有畫出)打點計時器接的是「220V、50Hz」的交變電流.如圖,他把一把毫米刻度尺放在紙帶上,其零刻度和計數點A對齊.
(1)求打點計時器在打B、C、D、E各點時物體的瞬時速度vB、vC、vD、vE.
(2)根據(1)中得到的數據,試在圖中所給的坐標系中,用做v-t圖象的方法,從求物體的加速度a(要標明坐標及其單位,單位大小要取得合適,使作圖和讀數方便,並盡量充分利用坐標紙).
(3)如果當時電網中交變電流的頻率是f=49Hz,而做實驗的同學並不知道,那麼由此引起的系統誤差將使加速度的測量值比實際值偏 .理由是: .
解析:(1)用勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等於該段時間內的平均速度進行計算.(2)由上問結果可知A、F對應的速度大約為0.08m/s和0.29m/s,所以橫坐標從0開始每格表示0.1s,縱坐標從0.05m/s開始每大格表示0.05m/s.圖線的斜率就是加速度.(3)由於實際的周期大於0.02s,所以周期的測量值偏小了,導致加速度的測量值偏大.
答案:(1)0.12m/s,0.20m/s, 0.16m/s, 0.25m/s。(2)由圖象得a=0.42m/s2(3)大,周期的測量值偏小.
例題(2001上海)利用打點記時器研究一個約1.4m高的商店卷簾窗的運動,將紙帶粘在卷簾底部,紙帶通過
㈡ 高中物理實驗有哪些簡單介紹一些高中物理實驗
高中物理實驗有以下15個:
1 研究勻變速直線運動2 驗證力的平行四邊形定則
3 研究平拋物體運動 4 驗證機械能守恆定律
5 驗證動量守恆定律6 用單擺測g
7 油膜法估測分子大小8 描跡法畫出電場等勢線
9 電流表改裝電壓表10 測金屬電阻率
11 描繪小燈泡伏安曲線12 測電源內阻和電動勢
13 用多用表測定黑箱內電學元件14 感測器簡單應用
15 測定玻璃折射率16 用游標卡尺觀察單縫干涉
每個實驗都可以在vcm模擬實驗中重復操作。
常用的工具使用方法:
游標卡尺、螺旋測微器、彈簧測力計、天平、秒錶、打點計時器還有示波器;
都要會使用,會讀數,會分析誤差的產生原因和如何避免誤差。
㈢ 高中物理電學實驗哪些
高中物理的電學實驗主要有:
1、測量電阻絲的電阻率。
2、描燈泡的伏安特性曲線。
3、測量電源的電動勢和內阻(閉合電路的歐姆定律)
4、測量電表的內阻。
5、多用電表的使用。
㈣ 高中物理電學實驗有幾個
[原創]-人教版2005年廣東地區物理科高中物理電學實驗系列(三)資料
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保定三中高中物理第一輪復習電學實驗復習一.doc
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高中物理熱學和電學部分演示實驗flash動畫-新人教[整理]
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高中物理電學實驗專題
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高中物理經典題庫-電學實驗題33個
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高中物理電學實驗基礎.doc
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高中物理電學實驗復習講座新課標[原創]
......中物理電學實驗復習講座 (一). 把握考試大綱, 明確復習方向 (一) 把握考試大綱, 明確復習方向大綱要求的五種能力: 1.理解能力 2. 推理能 ...新課標電學實驗室,但有兩個電壓表和一個電阻箱 沒有電流表,但只有一個電壓表和一個電阻箱 沒有電壓表,但只有兩個電流表和一個電阻箱 沒有電壓表,額定功率為3.6W的電阻,現用伏安法測其阻值(設其阻值不隨溫度改變而改變),下列器材可供選用:A.電流表(量程0—3A,但電壓未知,一隻已知電阻R,一隻未知電阻Rx,一隻內阻不計的電流表但量程符合要求,初中電學復習題......中物理電學實驗復習講座 (一). 把握考試大綱, 明確復習方向 (一) 把握考試大綱, 明確復習方向大綱要求的五種能力: 1.理解能力 2. 推理能 ...
保定三中高中物理第一輪復習電學實驗復習三.doc
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高中物理電學實驗基礎.ppt
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保定三中高中物理第一輪復習電學實驗復習二.doc
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詳見:http://hi..com/999888e/blog/item/b5975860cd9bb435aa184c6a.html
㈤ 中學物理中用交流電與直流電的實驗器材分別有哪些
交流電:打點計時器、示波器、
直流電:萬掘絕物用表(歐姆表)、電子秒錶
另外,高中的電學實驗大都是用直判液流電的,除了變壓器、電磁振宏橋盪這兩個實驗.
㈥ 高中階段都有什麼物理實驗
1、研究勻變速直線運動
打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條,舍掉開始比較密集的點跡,從便於測量的地方取一個開始點O,然後(每隔5個間隔點)取一個計數點A、B、C、D。測出相鄰計數點間的距離s1、s2、s3利用打下的紙帶可以,求任一計數點對應的即時速度v:如(其中T=5×0.02s=0.1s)。
2、驗證力的平行四邊形定則
目的:實驗研究合力與分力之間的關系,從而驗證力的平行四邊形定則。
器材:方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤(2個)、直尺和三角板、細線
該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產生相同的效果,看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內相等,如果在實驗誤差允許范圍內相等,就驗證了力的合成的平行四邊形定則。
3、研究平拋物體的運動(用描跡法)
目的:進上步明確,平拋是水平方向和豎直兩個方向運動的合成運動,會用軌跡計算物體的初速度。
該實驗的實驗原理:平拋運動可以看成是兩個分運動的合成,一個是水平方向的勻速直線運動,其速度等於平拋物體的初速度;另一個是豎直方向的自由落體運動;利用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的若干不同位置,然後描出運動軌跡,測出曲線任一點的坐標x和y,就可求出小球的水平分速度,即平拋物體的初速度。
4、驗證機械能守恆定律
驗證自由下落過程中機械能守恆,紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。
⑴、要多做幾次實驗,選點跡清楚,且第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進行測量。
⑵、用刻度尺量出從0點到1、2、3、4、5各點的距離h1、h2、h3、h4、h5,利用「勻變速直線運動中間時刻的即時速度等於該段位移內的平均速度」,算出2、3、4各點對應的即時速度v2、v3、v4,驗證與2、3、4各點對應的重力勢能減少量mgh和動能增加量是否相等。
5、用描跡法畫出電場中平面上等勢線
目的:用恆定電流場(直流電源接在圓柱形電極板上)模擬靜電場(等量異種電荷描繪等勢線方法.
實驗所用的電流表是零刻度在中央的電流表,在實驗前應先測定電流方向與指針偏轉方向的關系:將電流表、電池、電阻、導線按圖1或圖2 連接,其中R是阻值大的電阻,r是阻值小的電阻,用導線的a端試觸電流表另一端,就可判定電流方向和指針偏轉方向的關系。
參考資料來源:網路-物理實驗 (中學物理課程包含的實驗)
㈦ 高考物理所有重點電學實驗
提到物理,很多理科生都感覺比起化學、生物可是困難多了,而電學實驗更因為難度高而讓一些同學在學習中感到頭疼,電學實驗占據著相當重要的地位,幾乎年年考,但每年都有許多考生在此留下了遺憾。雖然考生感覺難度大,但電學實驗以其獨特的魅力,贏得了高考出題人的青睞:自從2002年我省實行理綜考試以來,除2002年考查的是熱學實驗以外(在現行課本中此實驗已刪掉),其餘五年均考查到了電學實驗;考試大綱要求的實驗有19個,其中10-17個均為電學實驗。可見電學實驗在高考中所佔地位非同一般。
考查全面重點突出
從總體上來說,物理實驗的考查在高考中是以筆試的形式進行的,通過考查一些設計性的實驗來鑒別考生實驗的「遷移」能力、創新能力。實驗部分在理綜試卷中佔有較大的比重(17分左右),區分度和難度較高。通過對高考電學實驗試題的分析,可以看出當前高考實驗考試的總趨勢是:一是利用考綱所列實驗的原理、方法和器材重新組合,推陳出新;二是把重點放在實驗和器材測量的原理、選取、數據處理和結論獲取的方法上;三是適量編制設計性、探究性實驗,進行考查。
由於連續幾年高考中均出現電學實驗,雖然形式多樣,但考查的特點還是比較清晰的。比如實驗能力的考查多集中在電阻的測量上。這幾年高考,幾乎所有電學實驗都是以測電阻為背景,如2003年考查伏安法測電阻;2004年、2006年分別考查電表內阻的測量;2005年考查電源電動勢和內阻的測量。歸根結底考查的實驗原理均為歐姆定律R=U/I,因此對電阻的測量,都是在用各種方法尋找電壓U和電流I。
實驗試題的設計體現了「來源於教材而不拘泥於教材」的原則。2004年全國卷Ⅰ第22題考查電壓表內阻的測量方法———半偏法,直接來源於課後學生實驗———把電流表改裝成電壓表,但改測電壓表內阻,考查了考生的實驗遷移能力;2005年全國卷測電源的電動勢和內電阻,也是直接來源於課後學生實驗———測定電源電動勢和內電阻實驗,但又高於課本,不能照搬課本實驗電路圖。只有真正理解了實驗原理和實驗方法,才能達到靈活運用學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理實驗相關問題的能力。由此可見課本實驗不可小視,並且要從中有所提升。
能力的考查比較全面,其中涉及誤差的分析、利用圖像或公式處理數據、有效數字的保留等,對實驗分析能力、利用數學解決物理問題的能力都有所考查。
注重對考生課後實驗的挖掘,同一實驗器材,完成不同的實驗目的———一「材」多用,如2002年全國高考29題,考查利用「驗證玻意耳定律」的器材來測量大氣壓強p0;2007年全國高考理綜卷Ⅰ22題,考查利用「驗證動量守恆定律」的器材驗證彈性碰撞的恢復系數等。
復習注重超越課本
根據以上分析可知,高考實驗考查能力較高,那種只背實驗原理、步驟、講實驗操作,過程的做法已經不能很好地應對今天的高考了。僅僅能獨立完成大綱規定的實驗,知道怎樣做還不夠,還應該搞清楚為什麼要這樣做,要真正領會其中的實驗方法,並會將這些方法遷移到新的情景中去,在新的情景中加以應用。
1、平時復習中要注意養成良好的學習物理實驗的習慣。有些同學側重實驗的記憶,把課本上實驗原理、實驗器材和實驗步驟等,像背語文課文一樣背誦下來,這樣是絕對不可能提高實驗能力的。這樣做極不適應現代高考實驗考查的趨勢,因為高考物理實驗考查的是實驗的遷移能力、創新能力等。對於一個實驗正確的學習方法是遵從以下步驟:明確目的———嘗試原理———選擇器材———確定步驟———誤差分析。學習每一個實驗,先明確實驗目的,然後根據實驗目的結合自己所學的知識,嘗試思考實驗原理。圍繞敲定的實驗原理,確定實驗器材,根據實驗器材,確定實驗步驟,依據實驗原理進行誤差分析。因為同一實驗目的,它可能存在不同的實驗原理,所以我們通過嘗試思考實驗原理的方法,就可以拓寬思路,提升能力。如果同學們提前知道實驗原理,就可能造成先入為主的思維定勢,使思維受到限制。
2、重視課後實驗,熟悉基本實驗器材的使用,爭取最大限度地做到:一「材」多用。如利用測定金屬絲的電阻率實驗器材,能否測定極細金屬管的內徑;利用描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗器材,能否測定小燈泡的額定功率。演示實驗、做一做等也在高考考查范圍之內,同樣也要注意挖掘。
3、平時多總結一些實驗方法及題型,積累一定的經驗,作為自己知識的儲備,增強解決實驗問題的能力和信心。如對電阻的測量有很多種方法:伏安法、替代法、半偏法、多用電表測電阻等;測定電源電動勢和內電阻的方法有:伏安法、兩阻(定值電阻)一表(電壓表或電流表)法、一箱(電阻箱)一表(電壓表或電流表)法等。
4、對於同一電路中出現的「雙調節」或「雙控制」元件,要注意操作步驟。如用半偏法測電流表內阻的實驗步驟的考查,就曾在高考題中出現,因為此電路中存在兩個變阻器、兩個電鍵,必定有調節和操作上的先後順序。還有研究自感現象中的通電自感實驗時也涉及到了兩個滑動變阻器先後調節的問題。
5、樹立「轉換」思想,開拓設計性實驗的思路。要提高設計實驗的能力,必須認真體會物理教材上的實驗思想。其實物理教材蘊含大量的實驗設計方法。善於聯想對比,拓寬知識,如利用半偏法測定了電流表的內阻,那能不能利用半偏法測定電壓表的內阻;根據電流表的校表電路,能不能設計電壓表的校表電路。
6、掌握一些實驗技巧:如電表是會「說話」的電阻:
①對一些特殊電阻的測量,如電流表或電壓表內阻的測量,電路設計有其特殊性:一是要注意到其自身量程對電路的影響,二是要充分利用其「自報電流或自報電壓」的功能。測電壓表內阻時無需另並電壓表,測電流表的內阻時無需另串電流表。
②當電表內阻已知時,電表功能可以互換。如當電流表內阻已知時,可以根據電流表讀數乘以其內阻得到電流表兩端的電壓,此時電流表可當電壓表使用;同理,當電壓表內阻已知時,電壓表可當電流表使用。利用這一特點,可以拓展伏安法測電阻的方法,如:伏伏法,安安法等。
7、多進實驗室進行實際操作,熟悉各種實驗器材的使用。理論與實踐相結合,才能更好地提高實驗能力。實驗題中的實物連線,實驗步驟排序、糾錯、補漏、實驗誤差的排除、錯誤的糾正等。這些都是實際操作的全真模擬,如果學生沒有動手做過這些實驗就不可能答好這些問題。復習中,可開放學校的實驗室,讓學生重溫實驗的實際操作。但由於某些學校實驗條件不足,不是實驗器材缺乏,就是實驗器材陳舊,使得測量誤差很大,限制了學生實驗能力的提高。另外,實驗室器材種類少、規格少,也不能滿足當今高考的要求。還有高考試題中所給實驗器材的規格,實驗室也不一定具備。故建議有條件的家庭或學校安裝模擬物理實驗室,利用模擬物理實驗室來完成實際中完成不了的實驗,也可通過反復改變某一元件的參數值,看其對整個電路的影響。這樣對考生解決實驗問題有著非常大的幫助。
總之,實驗也並不單純是實驗這一模塊的問題,學生物理實驗能力的高低往往與學生物理知識、思想、方法的儲備密切相關,要從根本上提高物理實驗能力,必須全面提高物理水平。
電學實驗器材和電路選擇的總原則是安全、精確和方便。器材的選擇與實驗所用的電路密切相關,因此在選擇器材前首先要根據實驗目的和實驗原理設計測量精確、安全可靠、操作方便的實驗電路,再根據實驗電路的需要選擇器材。選擇器材和電路時,為了使測量結果精確和保護儀器,應遵循以下原則:
□電表。通過估算確定電路中通過電流表的最大電流和電壓表兩端的最大電壓,所選擇的電表的量程應大於最大電流和最大電壓,以確保電表的安全;通過估算確定電路中通過電流表的最小電流和電壓表兩端的最小電壓,選擇的電表的量程應使電表的指針擺動的幅度較大,一般應使指針能達到半偏以上,以減小讀數的偶然誤差,提高精確度;在滿足上述兩個條件以後,在不計電表內阻時應選用內阻較小的電流表和內阻較大的電壓表,以減小系統誤差。
□變阻器。所選用的變阻器的額定電流應大於電路中通過變阻器的最大電流,以確保變阻器的安全;為滿足實驗中電流變化的需要和調節的方便,在分壓式接法中,應選用電阻較小而額定電流較大的變阻器,在限流式接法中,應選用電阻與待測電阻比較接近的變阻器。
□電源。一般可以根據待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。
□分壓式和限流式電路。在選擇變阻器分壓式和限流式電路兩種接法時應優先考慮限流式接法,為了能使實驗正常進行和操作方便,當電路中的最小電流仍然超過電流表的量程或待測電阻的額定電流,或者待測電阻遠遠大於變阻器的最大值或者需要在待測電阻兩端從零開始測量電壓、電流時採用分壓式接法。
㈧ 高中物理有哪些實驗和儀器用直流電
直流電壓表,直流電流表,直流電動機